宇宙ミッションにおけるGNSSリスクの軽減
宇宙船は、打ち上げ時だけでなく軌道上での移動中もGNSS信号に大きく依存しています。これらの信号への依存度が高いため、信号との接続が失われたり、妨害電波やスプーフィングによる干渉を受けたりといった問題が発生した場合、極めて脆弱になります。
このため、次のことが極めて重要になります。1) 宇宙船に搭載された GPS/GNSS 受信機がどのように反応するかをシミュレートして脆弱性を特定し、実際のミッション中に適切な機能を保証すること。2) 宇宙船が意図した軌道を維持し、必要に応じて適応できるようにするために、正確な慣性測定ユニットと時間同期ソリューションを活用すること。
宇宙産業に貢献する主な 4 つの製品ラインは次のとおりです。
衛星用ルビジウム原子時計
- Safranは、世界で最も正確な時刻管理を実現するために、ガリレオ衛星に原子時計を搭載しています。地上稼働型水素メーザーは、宇宙用途にも適しています。
慣性計測ユニット
- Safranの戦術グレード慣性計測ユニットは密閉されており、衛星姿勢、軌道制御システム（AOCS）や打ち上げ機に最適です。お客様が設定可能な出力により、運用の柔軟性を提供します。
GNSSシミュレータ
- GNSSシミュレーターは、実際のRF信号を生成し、ミッション開始前にGPS受信機の性能をテストできます。数千ものシナリオと宇宙飛行軌道をシミュレートできます。
精密タイミング製品
- 宇宙ミッションの正確なテレメトリを実現するために、Safranはコマンドとコントロールセンター、および打ち上げ機の両方を同期させる超高精度のタイミングデバイスを提供しています。
Safran vs. スタンダードソリューションズ：宇宙ミッションに本当に必要なもの
| 特徴 | 標準GNSSタイムアプライアンス | Safran宇宙ポートフォリオ |
|---|---|---|
| ミッションシミュレーションのサポート | 信号エミュレーションが制限されており、マルチシナリオには対応していない | Skydel + GSG-8 GNSSシミュレーターは、打ち上げ前検証、妨害/スプーフィングシナリオ、ハードウェアインザループテストに使用できます。 |
| 衛星搭載タイミング | OCXOベースのタイミング; 厳しい条件下でのドリフト | RAFS原子時計を搭載。高い放射線耐性とナノ秒の安定性を備えた宇宙仕様のルビジウム発振器 |
| 機内ナビゲーション統合 | 慣性またはセンサー融合用に設計されていない | 打ち上げ段階および衛星ナビゲーション用のSpaceNaute IMU。コンパクトで耐放射線性に優れている。 |
| 宇宙でのGNSS受信 | 限定的（通常はLEOのみ） | Skylight GNSS受信機：デュアル周波数、マルチコンステレーション、宇宙耐性、スプーフィング耐性を備えたGEO/MEO/LEOをサポート |
| 地上管制時刻同期 | 基本的なNTP、限定的なホールドオーバー | SecureSync® 2400: マルチGNSS、IRIG-B、PTP、NTP、1PPS。スペースシャトルと地上間の同期をサポート + GNSS非対応フェイルオーバーオプション（ルビジウム/CSAC） |
| トレーサビリティとデータロギング | ログは最小限、UTCトレーサビリティなし | 完全な信頼チェーン: UTC からシミュレータ、オンボード クロック、テレメトリのタイムスタンプまで |
| 規制/プログラムコンプライアンス | 非放射線試験済 | 宇宙グレード認証（ESA、NASA ヘリテージ）; MIL-STD、ECSS、ITAR 準拠のバリエーションも利用可能 |
| ミッションクリティカルな運用を24時間365日サポート | 通常、サードパーティベンダーの営業時間に制限されます | プログラム固有のSLAによる24時間365日のサポート、シミュレーション、GNSS、またはオンボード障害に対するグローバルな対応能力 |
GNSS受信機を内蔵したデバイスのシミュレーション
宇宙で運用するGNSS機器をテストする際には、GNSSシミュレータが役立ちます。
Safran GNSSシミュレーションソフトウェアを使用すると、次のことが可能になります。
- 宇宙にある他の衛星までの距離に基づいて電力レベルの調整をシミュレートします。
- 車両が電離層上をどのように移動するかをモデル化する。
- 軌道や宇宙船の操縦などの特定の間隔を置いた軌道を作成します。
- 高速で走行する車両の実際のシナリオを反映する高い更新レートを活用します。
軌道投入と宇宙探査の軌道管理
ロケット打ち上げや宇宙での操縦における重要な瞬間において、慣性計測装置（IMU）は宇宙船を誘導する重要なツールです。SafranのIMUは、小型、軽量、低消費電力に最適化されており、過酷な衝撃、振動、宇宙放射線にも耐える堅牢性を備え、寿命無制限を実現しています。
例えば、SpaceNauteは、あらゆる種類のミッションにおいて正確な航行と誘導を可能にします。
- 太陽同期軌道（SSO）
- 静止地球軌道（GEO）
- 静止トランスファー軌道（GTOおよびGTO+）
- 軌道離脱
- 深宇宙探査
姿勢軌道制御システム（AOCS）用指向センサー
衛星が打ち上げロケットから分離された後、姿勢軌道制御システム（AOCS）は、衛星がミッションに適した正しい方向と軌道経路を維持することを保証します。これを実現するために、AOCSは衛星の位置と角度に関するデータを収集するための高精度センサー、磁力計、ジャイロスコープを必要とします。
- 姿勢を維持し、衛星が正しい方向を向いていることを確認します（つまり、太陽電池パネルを太陽に、またはアンテナを地上局に合わせます）。
- 軌道を制御し、重力やその他の外乱による動きを検知して衛星を軌道上に維持する。
- 衝突を避けるためにどの方向に移動するかを知る操縦。
宇宙ロケット用超小型慣性計測ユニット（IMU）
SpaceNauteは、世界で最も先進的な宇宙用途向け慣性計測ユニットです。欧州のAriane6ロケットに搭載され、厳しい条件下でも優れた性能と非常に高い信頼性を提供します。欧州のアリアン6ロケット用に選定・認定されており、過酷な環境下でも優れた性能と非常に高い信頼性を発揮します。
SpaceNauteは以下により、高性能な慣性航法機能を提供します:
- HRG Crystal™の最先端技術による確実な信頼性
- 宇宙放射線や振動の影響を受けない
- コンパクトかつ軽量
宇宙打ち上げと宇宙輸送のための信頼性の高いナビゲーション機能
SpaceNauteは世代最高水準の性能を提供します。SWaP、堅牢性、耐久性、精度など、すべての要素を兼ね備えています。宇宙ロケットの航法と姿勢を完全に制御を保証し、SpaceNauteは軌道投入から宇宙探査まで、あらゆる宇宙用途に対応します。
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